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1、水轮发电机调速器油泵频繁启动的原因分析及处理 摘要：文章主要介绍了混流式机组调速器压油装置的工作原理，全方位地分析压油装置压油泵频繁启动原因，并针对性地提出处理方法。对于混流式机组结构不利检修的现象，采取必要的预防措施。 关键词：频繁启动；混流式机组；调速系统；油压装置 中图分类号：TB857+3 文献标识码：A 调速器压油泵频繁启动，是混流机组常见的故障之一，也是机组运行中较大的设备隐患。首先，压油泵频繁启动浪费了能源，提高了厂用电率；其二，压油泵频繁启动使得油泵使用寿命大为减少，甚至于导致压油泵电机发热并损坏压油泵；其三，压油泵频繁启动，加快了油循环，导致油温升高，破坏了油泵、组合阀、调速
2、器主配、机组受油器、操作油管、桨叶等密封，最终导致机组漏油引发事故停机。因此，机组调速压油装置的频繁启动必须引起重视，分析其原因，并尽快进行处理。 一、调速系统油压装置作用及工作原理 调速系统油压装置是供给机组开关导叶、桨叶接力器操作用压力油的设备，也是机组过速装置、机械锁锭装置压力用油的提供者，是水轮发电机关键的辅助设备。压油泵是调速系统油压装置的一部分，它通过油压装置自动控制系统确保了压油槽内的压力和油气比例。在调速系统参与机组调节过程中，由于压油罐内的高压油参与调节机组导叶和桨叶，油压下降，达到压力显控器整定的额定压力下限时，启动螺杆压油泵运转，将油打入压油罐内，当压力油罐内的油压达到额
3、定油压上限时，压力显控器使油泵电动机电源切断，停止螺杆压油泵运转，自动保持了压油罐内正常压力和正常油位。 二、故障原因分析 首先我们应该了解机组压油装置所提供压力油的相关设备，如图1。 可以看出调速器压油装置压力油一路经过调速器导叶控制主配事故配压阀分段关闭阀导叶接力器开关腔；另一路经过桨叶主配机组受油器操作油管桨叶接力器开关腔。同时过速装置和接力器锁锭控制用油通过较小管路引用压力油。压油泵频繁启动是因为压油槽内压力油参与了频繁调节、泄漏或压力油直接经过回油管重新回到了回油箱。就其原因分析如下： （1）压油泵效率低，压油泵运行的声音异常； （2）压油泵出口组合阀异常，组合阀的逆止阀磨损严重、压
4、力油夹带杂质使逆止阀卡阻或逆止阀定值调得过低，致使压力油直接排到集油槽； （3）压油罐排油阀和压油泵出口油管排油阀关闭不严； （4）压油装置高压管路、法兰及外接压力表，锁锭操作油管，过速装置油管等漏油； （5）比例伺服阀控制频繁调节； （6）调速器主配发卡或运行异常，出现窜油、回油； （7）事故配压阀和分段关闭阀发卡存在窜油； （8）导叶接力器活塞与缸体间隙过大，引起窜油； （9）发电机受油器浮动瓦间隙过大，造成开关腔窜油或供油管与渗排油管间跑油； 图1机组调速器油系统图 三、检查与处理 机组发生压油泵频繁启动，首先我们必须先从容易检查处理的因素入手，从设备外部到内部逐一检查。 （一）、常规检
5、查与处理 压油装置高压管路、法兰及外接压力表，锁锭操作油管，过速装置油管有无渗油、漏油现象。切换调速器压油泵，观察压油泵打油情况，听泵运转声音是否正常，确定压油泵是否存在效率低问题；观察集油箱油流情况，判断是否存在压油槽排油阀和压油泵出口油管排油阀关闭不严情况，否则更换阀门。检查事故配压阀、分段关闭阀进出油管路油流情况以及导叶接力器进出油管路压力情况，判断其是否存在窜油。 （二）、调速器导叶和桨叶主配调节频繁的处理 观察调速器主配存在调节频繁情况，为防止电气因素干扰或控制调速器，将调速器放至手动控制位，情况正常，检查电气调频回路、位移传感回路以及调速控制功放模块等，否则、关闭压油槽总供油阀，进
6、行主配阀芯阀套的清洗和更换，重新调整主配中位。如图2。 图2调速器主配压阀工作原理示意图 1、主配阀芯阀套的清洗和更换 关闭压油槽供油阀和操作油双联滤过器阀门，使图2中经过滤的控制压力油和主配压阀压力油消压，然后拆除主配阀体组件及两端盖组件，检查主配阀芯动作情况，拔出阀芯，松开固定阀套沉头内六角螺钉，拔出阀套，检查阀套、阀芯和主阀体,清理控制腔端和恒压腔端内的铁屑或其他脏物。 如发现阀芯阀套出现损坏，即进行更换。 阀芯阀套经清洗或更换后，回装应认真仔细，安装前确保阀芯阀套的清洁，不能磕碰，并保证阀芯阀套水平推入阀体内，不能强行打入。 2、主配中位调整 打开压油槽供油阀和操作油双联滤过器阀门，将
7、调速器电柜断电，机柜切手动，手动减导叶，使导叶控制模块输出为零或负值，然后顺时针顶着关机螺母使导叶开度显示值变大（调整前记录关机螺母伸出来的距离，以便调整后恢复），数字变化后再逆时针让导叶开度值维持不动，维持一段时间，确认不动后，这样机械零点就找到了。 图2中，慢慢松动主配传感器LVDT，防止喷出，拿万用表在反馈放大器引线处测量导叶主配传感器LVDT的反馈电压,缓慢调整主配传感器壳体，使导叶主配传感器LVDT的反馈电压达到至+/-10mV以内就可以了，电气零位也就调整好了。 （二）、判断桨叶接力器内部或机组受油器是否有问题 关闭桨叶接力器进出油管路阀门，观察进出油管路压力情况，判断桨叶接力器内
8、部或机组受油器是否存在问题，如有必要进行机组受油器和转轮解体。 1、机组受油器解体，检查受油器导向铜瓦磨损情况，更换和处理铜瓦； 2、机组转轮解体，处理操作油管及接力器缸和活塞磨损情况，并进行加工处理。 四、防止机组转轮及受油器引起压油泵频繁启动的措施 由于混流式机组水下结构的特殊性，设备维修非常复杂，为避免维修造成设备重大缺陷，防止因为检修回装造成转轮操作油管、受油器轴瓦以及接力器活塞窜油，除了在检修时加强监理外，还需要从技术措施上进行预防。 （一）、操作油管及转轮体的耐压试验 1、转轮动作试验：在转轮装复后，在安装间进行转轮体动作试验。首先配制转轮试验油泵（最大试验压力0.8MPa，流量1
9、00L/min）及相应低油压管道。其次对转轮接力器进行低油压动作试验，缸体应动作灵活无卡阻，无异常声响。 2、操作油管及转轮耐压试验：本试验在转轮吊入机坑并全部回装后进行，由于其内部操作油管及接力器完成了安装，已经具备充压试验条件，做耐压目的是检测操作油管和接力器活塞安装质量，确保机组完全回装后不会出现窜油。如图3。 图3机组操作油管及转轮耐压试验示意图 （二）、受油器的检查与检修回装 受油器是将桨叶接力器压力油和轮毂油从静止压力油管对应传递到转动的操作油管和转轮内，同时又将压力回油至静止的压力油管内，是转轮与调速器主配连接工具。由于其结构的特殊性，是压油泵频繁启动的主要原因，因此要加强机组受
10、油器的检查，避免机组摆度过大，防止受油器浮动瓦磨损过大，引起开关腔压力油互窜。其次要严格操作油管和受油器检修工艺，使用合格耐油的密封圈，采用人工盘车方式确定，检查操作油管内中外三层的同心度符合设计要求，检查受油器浮动瓦与操作油管间隙在规范要求内。 总之，压油泵频繁启动，是混流式机组运行的较大隐患，其严重程度影响到机组出力和运行利用小时，甚至于危及发电机机组的安全运行。及早发现故障，分析故障，正确判断和确定故障的具体部位，是提高机组效率和预防机组事故发生的有效措施，同时也为机组检修提供依据。 参考文献 1陈伟.水轮机调速器油泵启、停频繁的处理措施J.华电技术,2009,11:45-46+83. 2吴应文.水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理A.湖北省水利发电工程学会,2007:41.
